JP7472436B2 - Clutch cover assembly - Google Patents
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Description
本開示は、クラッチカバー組立体に関する。 This disclosure relates to a clutch cover assembly.
クラッチカバー組立体は、エンジンのフライホイールに装着され、エンジンの駆動力をトランスミッション側に伝達するために用いられる。このようなクラッチカバー組立体は、フライホイールに固定されるクラッチカバーと、フライホイールにクラッチディスクを押し付け可能なプレッシャープレートと、プレッシャープレートをフライホイール側に付勢するダイヤフラムスプリングとを有している。ダイヤフラムスプリングは、環状弾性部と、環状弾性部の内周縁から径方向内側に延びる複数のレバー部とから構成されており、プレッシャープレートを押圧する機能とともに、プレッシャープレートへの押圧を解除するための機能(レリーズ機能)を有している。このようなダイヤフラムスプリングの荷重特性は、有効使用領域内において、クラッチディスクの摩耗が大きくなるにつれてクラッチ連結時における押付荷重が大きくなる山部分を有している。そのため、クラッチディスクが摩耗すると、レリーズ操作をするために大きな荷重が必要となり、クラッチペダルの踏力が大きくなってしまう傾向がある。 The clutch cover assembly is attached to the flywheel of the engine and is used to transmit the driving force of the engine to the transmission side. Such a clutch cover assembly has a clutch cover fixed to the flywheel, a pressure plate capable of pressing the clutch disc against the flywheel, and a diaphragm spring that biases the pressure plate toward the flywheel. The diaphragm spring is composed of an annular elastic part and multiple lever parts extending radially inward from the inner peripheral edge of the annular elastic part, and has a function of pressing the pressure plate as well as a function of releasing the pressure on the pressure plate (release function). The load characteristics of such a diaphragm spring have a mountain part within the effective use range where the pressing load during clutch engagement increases as the clutch disc wears more. Therefore, when the clutch disc wears, a large load is required to perform the release operation, and the force required to press the clutch pedal tends to increase.
このようなクラッチディスク摩耗時のレリーズ荷重の増加を抑制するために、ダイヤフラムスプリングの付勢力に対抗する荷重を発生させるコーンスプリングを備えたクラッチカバー組立体が提案されている(特許文献1参照)。この従来のクラッチカバー組立体は、ダイヤフラムスプリングを支持するプレートと、ダイヤフラムスプリングのフライホイール側に配置され、クラッチ連結時にダイヤフラムスプリングとプレートとの間で圧縮変形させられるコーンスプリングと、を有している。この場合、ダイヤフラムスプリングの荷重特性の山部分にコーンスプリングの荷重特性の山部分が反対向きに重ね合わせられることとなり、合成荷重において平坦部分が得られる。つまり、レリーズ荷重の増加を抑制することができる。 To suppress such an increase in release load when the clutch disc wears, a clutch cover assembly has been proposed that includes a cone spring that generates a load that counteracts the biasing force of the diaphragm spring (see Patent Document 1). This conventional clutch cover assembly has a plate that supports the diaphragm spring, and a cone spring that is disposed on the flywheel side of the diaphragm spring and is compressed and deformed between the diaphragm spring and the plate when the clutch is engaged. In this case, the peak portion of the load characteristic of the cone spring is overlapped in the opposite direction on the peak portion of the load characteristic of the diaphragm spring, resulting in a flat portion in the combined load. In other words, the increase in the release load can be suppressed.
上述したように、従来のクラッチカバー組立体が備えるコーンスプリングは、クラッチディスクの摩耗時におけるレリーズ荷重の増加を抑制できるようにしているが、強度や配置スペース、ダイヤフラムスプリングとの当接位置、要求される荷重特性等、様々な物理的制限を有している。その結果、クラッチディスクが新品の状態から摩耗寿命に至るまで、ダイヤフラムスプリングの姿勢変化に広範囲で対応することは難しく、レリーズ荷重の増加抑制が十分にできない場合があり、改善の余地があった。 As mentioned above, the cone springs provided in conventional clutch cover assemblies are designed to suppress the increase in release load when the clutch disc wears, but they have various physical limitations, such as strength, installation space, contact position with the diaphragm spring, and required load characteristics. As a result, it is difficult to accommodate a wide range of changes in the attitude of the diaphragm spring from when the clutch disc is new until it has reached the end of its wear life, and there are cases where the increase in release load cannot be sufficiently suppressed, leaving room for improvement.
そこで、本発明の課題の一つは、レリーズ荷重の増加抑制を、クラッチディスクが新品の状態から摩耗寿命に至るまで、より広い領域で安定して実現できるクラッチカバー組立体を提供することにある。 Therefore, one of the objectives of the present invention is to provide a clutch cover assembly that can stably suppress the increase in release load over a wider range, from when the clutch disc is new to when it reaches the end of its wear life.
本発明の実施形態にかかるクラッチカバー組立体は、例えば、エンジンのフライホイールに固定され、当該フライホイールと共に回転する略円盤状のクラッチカバーと、上記クラッチカバーに対して回転軸方向に移動可能に配置され、上記フライホイールにクラッチディスクを押し付け可能なプレッシャープレートと、上記クラッチカバーに支持され、上記プレッシャープレートを上記フライホイール側に付勢する略円盤状のダイヤフラムスプリングと、上記クラッチカバーに支持され、上記ダイヤフラムスプリングに対して上記フライホイール側で上記ダイヤフラムスプリングとの間に間隔を介して配置される支持部材と、上記支持部材と上記ダイヤフラムスプリングとの間に常に、与圧状態で挟持される、上記ダイヤフラムスプリングの付勢力に対抗する荷重を発生させるリング状の弾性部材と、を備え、上記弾性部材は、上記回転軸方向において、上記クラッチカバーの回転軸を含む断面における上記ダイヤフラムスプリングに当接する部分が、当接位置によって異なる曲面で形成された凸状部であり、当該異なる曲面は、複数の異なる半径からなる曲面である。この構成によれば、例えば、与圧された弾性部材の凸状部が、ダイヤフラムスプリングに当接する異なる曲面を備えることで、クラッチディスクの摩耗が進行して、プレッシャープレートを付勢するダイヤフラムスプリングの姿勢が変化した場合でも、その姿勢に適した位置に凸条部の曲面を当接させることができる。つまり、ダイヤフラムスプリングとの当接範囲を広く持つことができる。その結果、弾性部材は、ダイヤフラムスプリングの姿勢に応じた当接姿勢を取ることが可能になり、ダイヤフラムスプリングの付勢力に対抗する荷重をより広い範囲で発生しやすくなり、より広い範囲でレリーズ荷重の増加抑制を行うことができる。また、異なる複数の曲面を容易に安定した精度で形成することができる。 A clutch cover assembly according to an embodiment of the present invention includes, for example, a substantially disk-shaped clutch cover fixed to a flywheel of an engine and rotating together with the flywheel, a pressure plate arranged to be movable in the rotational axis direction relative to the clutch cover and capable of pressing a clutch disc against the flywheel, a substantially disk-shaped diaphragm spring supported by the clutch cover and urging the pressure plate toward the flywheel, a support member supported by the clutch cover and arranged on the flywheel side with a gap between it and the diaphragm spring, and a ring-shaped elastic member always held in a pressurized state between the support member and the diaphragm spring and generating a load counter to the urging force of the diaphragm spring, wherein a portion of the elastic member that abuts against the diaphragm spring in a cross section including the rotational axis of the clutch cover in the rotational axis direction is a convex portion formed with a curved surface that differs depending on the abutment position, and the different curved surfaces are curved surfaces having a plurality of different radii. According to this configuration, for example, the convex portion of the pressurized elastic member has different curved surfaces that come into contact with the diaphragm spring, so that even if the clutch disc wears out and the attitude of the diaphragm spring that biases the pressure plate changes, the curved surface of the convex portion can come into contact with the position appropriate for that attitude. In other words, the contact range with the diaphragm spring can be made wide. As a result, the elastic member can take an abutment attitude according to the attitude of the diaphragm spring, making it easier to generate a load that counteracts the biasing force of the diaphragm spring over a wider range, and making it possible to suppress an increase in the release load over a wider range. In addition, the different curved surfaces can be easily formed with stable precision.
本発明の実施形態にかかるクラッチカバー組立体の上記凸状部は、例えば、上記ダイヤフラムスプリングの径方向外側に当接する外側曲面の半径が、径方向内側に当接する内側曲面の半径より大きい曲面であるようにしてもよい。この構成によれば、例えば、弾性部材の凸条部の当接位置は、ダイヤフラムスプリングの姿勢変動に追従して、ダイヤフラムスプリングの径方向外側に移動し易い。その結果、ダイヤフラムスプリングの付勢力に対抗する荷重をより広い範囲で発生させやすくなる。 The convex portion of the clutch cover assembly according to an embodiment of the present invention may be, for example, a curved surface in which the radius of the outer curved surface that abuts against the radially outer side of the diaphragm spring is greater than the radius of the inner curved surface that abuts against the radially inner side. With this configuration, for example, the abutment position of the convex rib portion of the elastic member is likely to move radially outward of the diaphragm spring in response to changes in the diaphragm spring's position. As a result, it becomes easier to generate a load that counteracts the biasing force of the diaphragm spring over a wider range.
本発明の実施形態にかかるクラッチカバー組立体の上記弾性部材は、例えば、上記ダイヤフラムスプリングの径方向外側の端部が上記ダイヤフラムスプリング側に湾曲して上記凸状部を形成してもよい。この構成によれば、例えば、ダイヤフラムスプリングの姿勢変動に追従して当接位置が移動し易い形状を、例えば曲げ加工等の容易な加工で実現することができる。 The elastic member of the clutch cover assembly according to the embodiment of the present invention may be such that, for example, the radially outer end of the diaphragm spring is curved toward the diaphragm spring to form the convex portion. With this configuration, for example, a shape that allows the contact position to move easily in response to the change in position of the diaphragm spring can be realized by easy processing such as bending.
本発明の実施形態にかかるクラッチカバー組立体の上記弾性部材の一方側である上記凸状部は、例えば、上記ダイヤフラムスプリングに常に当接し、上記弾性部材の他方側の部分は、上記支持部材に常に当接するようにしてもよい。この構成によれば、例えば、弾性部材は、ダイヤフラムスプリングの姿勢に拘わらず常にダイヤフラムスプリングと支持部材との間で接触姿勢を保つことができる。その結果、エンジンの振動等に伴い弾性部材が単体で振動したり回転したりすることが抑制され、弾性部材が原因となる異音の発生を抑制することができる。 The convex portion on one side of the elastic member of the clutch cover assembly according to an embodiment of the present invention may, for example, always abut against the diaphragm spring, and the other side of the elastic member may always abut against the support member. With this configuration, for example, the elastic member can always maintain a contact position between the diaphragm spring and the support member regardless of the position of the diaphragm spring. As a result, the elastic member is prevented from vibrating or rotating independently due to engine vibrations, etc., and the generation of abnormal noise caused by the elastic member can be suppressed.
以下、本開示の実施形態を図面に基づいて説明する。以下に説明される実施形態の構成、ならびに当該構成によってもたらされる作用および効果は、あくまで一例であって、以下の記載内容に限られるものではない。 Embodiments of the present disclosure will be described below with reference to the drawings. The configurations of the embodiments described below, as well as the actions and effects brought about by said configurations, are merely examples and are not limited to the contents described below.
図1は、実施形態によるクラッチカバー組立体10の例示的かつ模式的な平面図である。図2~図4は、図1に示すクラッチカバー組立体10のA-A線に沿った例示的かつ模式的な縦断面であって、図2は、クラッチディスク12の非摩耗時におけるクラッチ連結状態の縦断面図である。図3は、クラッチ切断状態の縦断面図である。また、図4は、クラッチディスク12の摩耗時におけるクラッチ連結状態の縦断面図である。なお、図2~図4は、図面の簡略化のために、クラッチカバー16の回転軸Oに対して片側のみを図示している。
Figure 1 is an exemplary and schematic plan view of a
図1~図4に示すように、クラッチカバー組立体10は、図示を省略したエンジンのフライホイール14にクラッチディスク12を圧接及び離隔させる装置である。クラッチカバー組立体10は、クラッチカバー16、プレッシャープレート18、ダイヤフラムスプリング20を有する。クラッチカバー16は、フライホイール14に固定される。プレッシャープレート18は、クラッチカバー16に対して回転軸O方向に移動可能に配置され、フライホイール14にクラッチディスク12を押し付け可能である。ダイヤフラムスプリング20は、クラッチカバー16に支持され、プレッシャープレート18をフライホイール14側に付勢する。
As shown in Figures 1 to 4, the
このうちクラッチカバー16は、概ね皿形状(略円盤状)のプレート部材であり、フライホイール14に固定された外周部16aと、フライホイール14に対して、クラッチカバー16の回転軸O方向に間隔を空けて配置された本体部16bと、を有している。クラッチカバー16の外周部16aは、例えばボルトによりフライホイール14に固定されている。
The
プレッシャープレート18は、クラッチカバー16の本体部16bとフライホイール14との間に、フライホイール14に対向して配置されている。そして、プレッシャープレート18は、複数のストラッププレート(不図示)によって、クラッチカバー16に対して、回転軸O方向には移動可能であるが相対回転不能に連結されている。プレッシャープレート18とフライホイール14との間には、クラッチディスク12が配置されている。プレッシャープレート18の本体部16b側には、回転軸O方向に突き出るように環状の突出部18aが設けられている。
The
ダイヤフラムスプリング20は、プレッシャープレート18とクラッチカバー16の本体部16bとの間に配置された略円盤状の部材であり、プレッシャープレート18の突出部18aに当接する環状弾性部20aと、環状弾性部20aの内周部から径方向内側に延びる複数のレバー部20bと、を有している。ダイヤフラムスプリング20のレバー部20bの先端にはプッシュタイプのレリーズ装置(不図示)が当接して、運転者のクラッチペダルの操作によりレバー部20bを操作可能になっている。このレリーズ装置は、レリーズベアリング等から構成されている。
The
ダイヤフラムスプリング20は、クラッチカバー16に対して回転軸O方向に弾性変形可能に支持されている。より詳しくは、クラッチカバー16の本体部16bには、複数の連結部材22(例えばサポート)が、例えば、かしめにより固定されている。また、複数の連結部材22のフライホイール14側の端部には、ダイヤフラムスプリング20の付勢力に対抗する荷重を発生させるリング状の弾性部材としてのコーンスプリング24を支持する支持プレート26(支持部材)が、例えば、かしめにより固定されている。ダイヤフラムスプリング20は、連結部材22の直径より大きな径の支持孔20cを有し、連結部材22に遊嵌状態で支持されている。そして、クラッチカバー16の本体部16bと支持プレート26との間にはピボットリング28,30を介してダイヤフラムスプリング20の環状弾性部20aの内周部が挟み込まれている。これにより、ダイヤフラムスプリング20の環状弾性部20aは、ピボットリング28,30を支点としてクラッチカバー16の回転軸O方向に弾性変形可能となり、プレッシャープレート18をクラッチディスク12側に押圧する荷重(付勢力)を発生している。
The
ダイヤフラムスプリング20の荷重特性は、図6の符号L1a(クラッチ切断操作時)および符号L1b(クラッチ連結操作時)を付した破線にて示される。ダイヤフラムスプリング20の荷重特性は、ダイヤフラムスプリング20の変位量が大きくなる(図の右側に向かう)につれて、荷重が増大していくが、変位量がある点(ピーク点)を超えると荷重はなだらかに減少していき、さらにある変位量を超えると荷重はなだらかに増大していく。そのため、有効使用領域では、山部分(上側に凸となる部分)となっている。また、符号L2を付した実線は、クラッチディスク12が摩耗していない状態におけるセットラインを示している。クラッチディスク12の摩耗が大きくなる(セットライン(符号L2)が図の左側に移動する)につれて、ダイヤフラムスプリング20の荷重は大きくなる。すなわち、クラッチディスク12が摩耗すると、レリーズ荷重が大きくなり、さらには、運転者が操作するクラッチペダルの踏力が大きくなってしまう。
The load characteristics of the
そこで、本実施形態のクラッチカバー組立体10は、図2~図4に示すように、支持プレート26とダイヤフラムスプリング20との間に、ダイヤフラムスプリング20の付勢力に対抗する荷重を発生させるコーンスプリング24を備える。図5は、コーンスプリング24の例示的かつ模式的な縦断面図である。コーンスプリング24は、クラッチカバー16の回転軸O(=コーンスプリング24の回転軸O)を含む断面形状が略台形形状であり、ダイヤフラムスプリング20の荷重特性を平坦化するための略コーン形状の部材である。コーンスプリング24は、コーン形状の大径側に形成された凸状部24aと、凸状部24aから小径側に延びる弾性部24bとを備える。
As shown in Figs. 2 to 4, the
本実施形態の場合、コーンスプリング24は、図2に示す、クラッチディスク12が摩耗していない状態におけるクラッチ連結状態(初期作動時)において、所定量与圧(圧縮)された状態(第1与圧状態)で、ダイヤフラムスプリング20と支持プレート26との間に挿入されている。なお、図2~図4に示されるように、コーンスプリング24を支持するリング状の支持プレート26の外縁部26aは、ダイヤフラムスプリング20側に突出した凸条部26bが形成されている。したがって、コーンスプリング24の弾性部24bは、凸条部26bの山部分で線接触の状態で支持される。また、図3に示すクラッチ切断状態においても、コーンスプリング24は、ダイヤフラムスプリング20と支持プレート26との間に挟まれ所定量与圧(圧縮)された状態(第1与圧状態よりは小さな第2与圧状態)になるようにダイヤフラムスプリング20と支持プレート26による挟持状態が維持されるように配置されている。さらに、図4に示すクラッチディスク12の摩耗時(図4は、図2の状態よりΔt摩耗している状態を示す)におけるクラッチ連結状態においても、コーンスプリング24は、ダイヤフラムスプリング20と支持プレート26との間に挟まれている。そして、コーンスプリング24は、所定量与圧(圧縮)された状態(第1与圧状態より大きな第3与圧状態)になるようにダイヤフラムスプリング20と支持プレート26による挟持状態が維持されるように配置されている。つまり、コーンスプリング24は、クラッチディスク12の摩耗状態に拘わらず、また、ダイヤフラムスプリング20の姿勢に拘わらず、コーンスプリング24の回転軸O方向の一方側(凸状部24a側)がダイヤフラムスプリング20に常に当接し、コーンスプリング24の回転軸O方向の他方側(弾性部24b側)が支持プレート26に常に当接するようにダイヤフラムスプリング20と支持プレート26との間に配置される。その結果、クラッチカバー組立体10が接続されるエンジン等の振動に伴いコーンスプリング24が単体で振動したり、回転したりすることが抑制される。つまり、クラッチディスク12の摩耗状態に拘わらず、また、ダイヤフラムスプリング20の姿勢に拘わらず、コーンスプリング24と周辺部材との接触等が原因となる異音の発生を抑制することができる。
In this embodiment, the
ここで、図4に示すように、クラッチディスク12の摩耗が進行して、クラッチ連結状態において、例えば図2の状態よりΔtだけ摩耗したとする。つまり、プレッシャープレート18がダイヤフラムスプリング20の付勢力により押し下げられて図4中下側に移動する。その結果、ダイヤフラムスプリング20の環状弾性部20aの突出部18aに対する当接姿勢が図2の非摩耗状態のときより図4で左下がりに変化する。この場合、コーンスプリング24がダイヤフラムスプリング20によりフライホイール14側に押圧されて、図2の状態より大きく撓められる。その結果、コーンスプリング24は、ダイヤフラムスプリング20の付勢力に対抗する荷重をダイヤフラムスプリング20に付与する。これにより、クラッチディスク12の摩耗が進んだ場合でもレリーズ荷重の増大を抑制することができる。
Now, as shown in FIG. 4, let us assume that the wear of the
前述したように、従来のクラッチカバー組立体においても、ダイヤフラムスプリング20の付勢力に対抗する荷重を発生するコーンスプリングにより、クラッチディスク12の摩耗が進んだ場合でも、レリーズ荷重の増大を抑制することが試みられていた。しかし、従来形状にコーンスプリングの場合、強度や配置スペース、ダイヤフラムスプリング20との当接位置、要求される荷重特性等、様々な物理的制限があり、ダイヤフラムスプリング20の姿勢変化に広範囲で対応する荷重を発生することは難しかった。
As mentioned above, in conventional clutch cover assemblies, attempts have been made to suppress an increase in the release load even when the
コーンスプリングは、板ばねの一種であり、従来形状のコーンスプリングの場合、例えば、図7に符号L3で示すような荷重特性を備える。このコーンスプリングをダイヤフラムスプリング20と支持プレート26との間に介在させて、従来のようにクラッチディスク12が摩耗した場合にダイヤフラムスプリング20の付勢力に対抗する荷重を発生させると、図6に例えば符号L4で示されるような反力特性となる。したがって、ダイヤフラムスプリング20の特性の山部分(符号L1a、符号L1bを付した破線参照)に符号L4で示される反力特性のコーンスプリングの山部分が反対向きに重ね合わせられることで、合成荷重において部分的に平坦部分が得られる(符号L5a(クラッチ切断操作時)、符号L5b(クラッチ連結操作時)を付した一点鎖線参照)。これにより、クラッチディスク12の摩耗が進んだ場合、レリーズ荷重の増大が抑制され得る。ただし、符号L5a、符号L5bを付した一点鎖線示すように、クラッチディスク12の摩耗が進み、ダイヤフラムスプリング20の姿勢が変化すると、その姿勢変化に伴い合成荷重も変化し、例えば、クラッチ荷重が増加する傾向が残る。つまり、レリーズ荷重の増大抑制が、不十分となり、クラッチディスク12の摩耗に伴いクラッチペダルの踏力が増加するという違和感が残る虞がある。
A cone spring is a type of leaf spring, and in the case of a conventional cone spring, it has a load characteristic as shown by the reference symbol L3 in FIG. 7. If this cone spring is interposed between the
そこで、本実施形態のコーンスプリング24は、ダイヤフラムスプリング20の付勢力に対抗する荷重を発生できる有効使用領域を拡大できるような形状を備えている。具体的には、図5および図2~図4に示されるように、ダイヤフラムスプリング20の径方向外側において、コーンスプリング24の端部が、ダイヤフラムスプリング20側に湾曲した凸状部24aを備える。径方向外側に凸状部24aを備えることにより、凸状部24aからコーンスプリング24の内側である弾性部24bにおいて、バネ角度の設定を変更することなく、回転軸O方向の高を、凸状部24aを形成しない従来のコーンスプリングに比べて確保することができる。つまり、コーンスプリング24がプレッシャープレート18と支持プレート26とに挟まれた状態で、コーンスプリング24の回転軸O方向の変位ストローク量を増加している。
The
また、コーンスプリング24の凸状部24aは、クラッチカバー16に回転軸O方向おいて、クラッチカバー16の回転軸Oを含む断面にけるダイヤフラムスプリング20に当接する部分が、当接位置によって異なるような曲面(本実施形態では、例えば2種類)で形成されている。より具体的には、凸状部24aは、ダイヤフラムスプリング20の径方向外側に当接する外側曲面Raが、径方向内側に当接する内側曲面Rbより緩やかな曲面になっている。すなわち、外側曲面Raの半径が、内側曲面Rbの半径より大きくなっている(外側曲面Raの曲率半径a>内側曲面Rbの曲率半径b)。また、外側曲面Raと内側曲面Rbとは、凸状部24aの表面で連続するように形成されている。このような曲面形状とすることで、コーンスプリング24の凸状部24aは、ダイヤフラムスプリング20の姿勢が変化しても環状弾性部20aと線接触の状態で常に当接することができる。また、凸状部24aが曲面形状を備えるので、当接位置が変化する場合でも摩耗し難く、所望の荷重特性の発生を継続させやすい。
In addition, the
ところで、図2および図4に示すように、コーンスプリング24の凸状部24aがダイヤフラムスプリング20と接触するダイヤフラム側支点と、弾性部24bが支持プレート26(凸条部26b)と接触する支持側支点との支点間距離PLが長いほど、コーンスプリング24の凸状部24aが、ダイヤフラムスプリング20の外縁側に位置しやすくなる。例えば、クラッチ連結状態で、クラッチディスク12が摩耗していない図2の状態では、凸状部24aにおいて径方向内側に形成された内側曲面Rbがダイヤフラムスプリング20に当接している。一方、クラッチ連結状態で、クラッチディスク12が摩耗している図4の状態では、凸状部24aにおいて径方向外側に形成された外側曲面Raがダイヤフラムスプリング20に当接している。例えば、凸状部24aがダイヤフラムスプリング20に当接している位置と、弾性部24bが凸条部26bと接触する位置とで定まる支点間距離の径方向成分Pとする。そして、図2に示すクラッチディスク12の非摩耗時の支点間距離の径方向成分P1とし、図4に示すクラッチディスク12の摩耗時の支点間距離の径方向成分P2とする。この場合、支点間距離PLが長くなれば、P2>P1となる。つまり、ダイヤフラム側支点が外側に移動するほど、コーンスプリング24の回転軸O方向の変位ストローク量を増加させ易くなる。具体的には、図4に示すように、コーンスプリング24は、摩耗したクラッチディスク12に追従して傾くダイヤフラムスプリング20との接触状態を維持したまま撓ませやすくなる。なお、この場合、ダイヤフラムスプリング20の外縁側でコーンスプリング24の凸状部24aが当接する場合、図4に示すクラッチディスク12の摩耗時の支点間距離の径方向成分P2が、図2に示すクラッチディスク12の非摩耗時の支点間距離の径方向成分P1よりの長くなるため、コーンスプリング24が発生する荷重が低下してもダイヤフラムスプリング20の付勢力に対抗することが可能になる。なお、コーンスプリング24の形状が復帰するクラッチ切断時には、図3に示すように、凸状部24aにおいて径方向内側に形成された内側曲面Rbがダイヤフラムスプリング20に当接する。
2 and 4, the longer the fulcrum distance PL between the diaphragm side fulcrum where the
本実施形態のコーンスプリング24の凸状部24aは、上述したように、径方向外側で当接する外側曲面Raが径方向内側で当接する内側曲面Rbより緩やかな曲面になっている(曲率半径が大きくなっている)ため、ダイヤフラムスプリング20と凸状部24aとをダイヤフラムスプリング20のより外縁側の位置で、適切な姿勢で当接し易くすることができる。つまり、凸状部24aが備える異なる曲面形状は、コーンスプリング24の回転軸O方向の変位ストローク量を増加させつつ、ダイヤフラムスプリング20に適切な荷重を付与することに寄与する。その結果、コーンスプリング24は、ダイヤフラムスプリングの付勢力に対抗する荷重をより広い範囲で発生させやすくなる。例えば、図7に示すように、凸状部24aを備えない従来のコーンスプリングの荷重発生範囲(符号L3)より、凸状部24aを備えるコーンスプリング24は、広い荷重発生範囲(符号L6)を実現することができる。
As described above, the
上述したような凸状部24aを備えるコーンスプリング24をダイヤフラムスプリング20と支持プレート26との間に介在させて、クラッチディスク12が摩耗した場合にダイヤフラムスプリング20の付勢力に対抗する荷重を発生させると、図6に例えば符号L7で示されるような反力特性になる。したがって、ダイヤフラムスプリング20の特性の山部分(符号L1a、符号L1bを付した破線参照)に符号L7で示される反力特性のコーンスプリング24の山部分が反対向きに重ね合わせられることで、合成荷重において、凸状部24aを備えないコーンスプリングを適用した場合の符号L5a、符号L5bで示す合成荷重より、平坦部分をさらに拡大した、クラッチ荷重低減特性がより改善された合成荷重を得ることができる(符号L8a(クラッチ切断操作時)、符号L8b(クラッチ連結操作時)を付した実線)。これにより、クラッチディスク12の摩耗が進んだ場合でも、より広範囲でレリーズ荷重の増大抑制が実現できる。換言すれば、クラッチディスク12の摩耗がさらに進んだ場合でも、クラッチ荷重増加(レリーズ荷重の増大)が生じ難いクラッチカバー組立体10を実現することができる。
When the
なお、コーンスプリング24の凸状部24aおよびその曲面形状は、例えば、曲げ加工等により容易に形成することができるので、実現したいクラッチ荷重低減特性に応じたコーンスプリング24(凸状部24a)を形成可能である。つまり、製造コストの軽減を実現しつつ、種々のスペックのクラッチカバー組立体10に対応するコーンスプリング24が容易に製造できる。
The
次に、このような構成からなるクラッチカバー組立体10の動作について説明する。このクラッチカバー組立体10では、図2に示すように、図示しないレリーズ装置がダイヤフラムスプリング20のレバー部20bの先端に荷重を与えていない状態で、ダイヤフラムスプリング20の環状弾性部20aはプレッシャープレート18に押圧荷重を与えている。その結果、クラッチディスク12がフライホイール14に押し付けられ、クラッチディスク12にトルクが伝達される(クラッチ連結状態)。
Next, the operation of the
次に、図3に示すように、図示しないレリーズ装置がダイヤフラムスプリング20のレバー部20bの先端をエンジン側(図の下側)に押し入れると、ピボットリング30を支点としてダイヤフラムスプリング20の環状弾性部20aの外周部が軸方向においてトランスミッション側(図の上側)に引き上げられる。これにより、環状弾性部20aがプレッシャープレート18を押圧しなくなり、プレッシャープレート18はストラッププレート(不図示)によりクラッチディスク12から引き離される。その結果、最終的にクラッチディスク12がフライホイール14から離れる(クラッチ切断状態)。
Next, as shown in FIG. 3, when a release device (not shown) pushes the tip of the
クラッチ連結状態において、図2に示すようにクラッチディスク12が摩耗していない状態(初期作動時)で、コーンスプリング24は圧縮されている(第1与圧状態)。したがって、図3に示すように、クラッチ切断状態にするためにクラッチペダルを踏み込み、ダイヤフラムスプリング20の付勢力に抗して環状弾性部20aを引き上げる場合でも、コーンスプリング24の発生する荷重によりクラッチ荷重が低減される。すなわち、運転者のクラッチペダルの操作アシスト(踏力軽減)を行うことができる。
In the clutch-engaged state, as shown in FIG. 2, the
また、図4に示すようにクラッチディスク12の摩耗が進行すると、コーンスプリング24がダイヤフラムスプリング20によりフライホイール14側に押圧されて、撓められる。その結果、ダイヤフラムスプリング20の付勢力に対抗するコーンスプリング24の荷重がダイヤフラムスプリング20に付与される。
As shown in FIG. 4, when the wear of the
本実施形態では、上述したように、コーンスプリング24は凸状部24aを備え、図7の符号L6で示すように、凸状部24aを備えないコーンスプリングに比べて、広い有効使用領域を備える。そして、ダイヤフラムスプリング20の特性の山部分(符号L1a、符号L1b)に符号L7で示される反力特性のコーンスプリング24の山部分が反対向きに重ね合わせられることで、平坦部分をさらに拡大した、クラッチ荷重低減特性がより改善された合成荷重を得ることができる(符号L8a、符号L8bの実線)。これにより、クラッチディスク12の摩耗が進んだ場合でも、より広範囲でレリーズ荷重の増大抑制が実現できる。したがって、クラッチディスク12が新品の状態から摩耗寿命に至るまでの領域で、安定したレリーズ荷重の増加抑制を実現できる。
In this embodiment, as described above, the
なお、エンジン性能(トルク性能)によって、ダイヤフラムスプリング20に要求される荷重特性が変化する。例えば、エンジンの発生する(最大)トルクが大きくなるほど、ダイヤフラムスプリング20に要求される荷重特性も大きくなる。つまり、図6の符号L1a、符号L1bで示す破線が上方に移動した特性が要求される。この場合、クラッチを切断するためにクラッチペダルの踏力も増大することになる。また、クラッチディスク12の摩耗が進むとクラッチ切断時のクラッチペダルの踏力はさらに増大する。本実施形態のクラッチカバー組立体10によれば、図6に示すように、コーンスプリング24により合成荷重を全体的に低下させることができるので、運転者のクラッチペダルの操作アシスト(踏力軽減)をクラッチディスク12の摩耗の有無に拘わらず行うことができる。また、クラッチディスク12の摩耗が進んだ場合でも、より広範囲でレリーズ荷重の増大抑制が実現できるので、運転者のクラッチペダルの操作アシスト(踏力軽減)を行うことができる。
The load characteristics required of the
上述したクラッチカバー組立体10によれば、クラッチカバー16と、プレッシャープレート18と、ダイヤフラムスプリング20と、支持プレート26(支持部材)、コーンスプリング24(弾性部材)とを備える。クラッチカバー16は、エンジンのフライホイール14に固定され、当該フライホイール14と共に回転する略円盤状の部材である。プレッシャープレート18は、クラッチカバー16に対して回転軸O方向に移動可能に配置され、フライホイール14にクラッチディスク12を押し付け可能である。ダイヤフラムスプリング20は、クラッチカバー16に支持され、プレッシャープレート18をフライホイール14側に付勢する略円盤状の部材である。支持プレート26は、ダイヤフラムスプリング20に対してフライホイール14側でダイヤフラムスプリング20との間に間隔を介して配置される。コーンスプリング24は、支持プレート26とダイヤフラムスプリング20との間に介在し、ダイヤフラムスプリング20の付勢力に対抗する荷重を発生させるリング状の部材である。そして、コーンスプリング24は、回転軸O方向において、クラッチカバー16の回転軸Oを含む断面におけるダイヤフラムスプリング20に当接する部分が、当接位置によって異なる曲面で形成された凸状部24aである。
According to the above-mentioned
この場合、コーンスプリング24の凸状部24aが、ダイヤフラムスプリング20に当接する異なる曲面を備えることで、クラッチディスク12の摩耗が進行して、プレッシャープレート18を付勢するダイヤフラムスプリング20の姿勢が変化した場合でも、その姿勢に適した位置に凸条部の曲面を当接させることができる。つまり、ダイヤフラムスプリング20との当接範囲を広く持つことができる。その結果、例えば、コーンスプリング24は、ダイヤフラムスプリング20の姿勢に応じた当接姿勢を取ることが可能になり、ダイヤフラムスプリング20の付勢力に対抗する荷重をより広い範囲で発生し易くなり、より広い範囲でレリーズ荷重の増加抑制を行うことができる。
In this case, the
また、クラッチカバー組立体10のコーンスプリング24における凸状部24aの異なる曲面は、複数の異なる半径からなる曲面で形成されている。この場合、異なる複数の曲面を容易に安定した精度で形成することができる。
In addition, the different curved surfaces of the
また、クラッチカバー組立体10のコーンスプリング24の凸状部24aは、ダイヤフラムスプリング20の径方向外側に当接する外側曲面Raの半径が、径方向内側に当接する内側曲面Rbの半径より大きい曲面になっている。この場合、例えば、ダイヤフラムスプリング20の凸状部24aの当接位置は、ダイヤフラムスプリング20の姿勢変動に追従して、ダイヤフラムスプリング20の径方向外側に移動し易い。その結果、ダイヤフラムスプリング20の付勢力に対抗する荷重をより広い範囲で発生させやすくなる。
In addition, the
また、クラッチカバー組立体10のコーンスプリング24は、ダイヤフラムスプリング20の径方向外側の端部がダイヤフラムスプリング20側に湾曲して、凸状部24aを形成している。この場合、例えば、ダイヤフラムスプリング20の姿勢変動に追従して当接位置が移動し易い形状を、例えば曲げ加工等の容易な加工で実現することができる。
The
また、クラッチカバー組立体10のコーンスプリング24の一方側である凸状部24aは、ダイヤフラムスプリング20に常に当接し、コーンスプリング24の他方側の部分は、支持プレート26に常に当接するように形成されている。この場合、例えば、コーンスプリング24は、ダイヤフラムスプリング20の姿勢に拘わらず常にダイヤフラムスプリング20と支持プレート26との間で接触姿勢を保つことができる。その結果、エンジンの振動等に伴いコーンスプリングが単体で振動したり回転したりすることが抑制され、コーンスプリング24が原因となる異音の発生を抑制することができる。
In addition, the
上述した実施形態では、コーンスプリング24の凸状部24aに2以上の異なる曲面を形成する例を説明したが、例えば、ダイヤフラムスプリング20の径方向外側の外側曲面が径方向内側の内側曲面より緩やかになるように連続して形成されれば、3以上の異なる曲面を備えてもよい。この場合、ダイヤフラムスプリング20の姿勢変動に追従して当接位置がダイヤフラムスプリング20の径方向外側にさらに移動し易くなる。その結果、ダイヤフラムスプリング20の付勢力に対抗する荷重をより広い範囲で発生させやすくなり、より広い範囲でレリーズ荷重の増加抑制を行うことができる。なお、本実施形態では、コーンスプリング24の凸状部24aの縦断面形状を図5に示すように、例えば、略「J字」形状とする例を示したが、異なる曲面形状が連続して形成される凸状部であれば、その形状は適宜変更可能である。
In the above embodiment, an example in which two or more different curved surfaces are formed on the
以上、本開示の実施形態を説明したが、上述した実施形態はあくまで一例であって、発明の範囲を限定することは意図していない。上述した新規な実施形態は、様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。上述した実施形態およびその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。 Although the embodiments of the present disclosure have been described above, the above-described embodiments are merely examples and are not intended to limit the scope of the invention. The novel embodiments described above can be implemented in various forms, and various omissions, substitutions, and modifications can be made without departing from the gist of the invention. The above-described embodiments and their modifications are included within the scope and gist of the invention, and are included in the scope of the invention and its equivalents described in the claims.
10…クラッチカバー組立体、12…クラッチディスク、14…フライホイール、16…クラッチカバー、18…プレッシャープレート、20…ダイヤフラムスプリング、20a…環状弾性部、20b…レバー部、24…コーンスプリング(弾性部材)、24a…凸状部、24b…弾性部、26…支持プレート(支持部材)、26b…凸条部 10...clutch cover assembly, 12...clutch disc, 14...flywheel, 16...clutch cover, 18...pressure plate, 20...diaphragm spring, 20a...annular elastic part, 20b...lever part, 24...cone spring (elastic member), 24a...projecting part, 24b...elastic part, 26...support plate (support member), 26b...projecting stripe part
Claims (4)
前記クラッチカバーに対して回転軸方向に移動可能に配置され、前記フライホイールにクラッチディスクを押し付け可能なプレッシャープレートと、
前記クラッチカバーに支持され、前記プレッシャープレートを前記フライホイール側に付勢する略円盤状のダイヤフラムスプリングと、
前記クラッチカバーに支持され、前記ダイヤフラムスプリングに対して前記フライホイール側で前記ダイヤフラムスプリングとの間に間隔を介して配置される支持部材と、
前記支持部材と前記ダイヤフラムスプリングとの間に常に、与圧状態で挟持される、前記ダイヤフラムスプリングの付勢力に対抗する荷重を発生させるリング状の弾性部材と、
を備え、
前記弾性部材は、前記回転軸方向において、前記クラッチカバーの回転軸を含む断面における前記ダイヤフラムスプリングに当接する部分が、当接位置によって異なる曲面で形成された凸状部であり、当該異なる曲面は、複数の異なる半径からなる曲面である、クラッチカバー組立体。 A substantially disk-shaped clutch cover that is fixed to a flywheel of the engine and rotates together with the flywheel;
a pressure plate that is disposed so as to be movable in the rotation axis direction relative to the clutch cover and that is capable of pressing the clutch disc against the flywheel;
a substantially disk-shaped diaphragm spring supported by the clutch cover and biasing the pressure plate toward the flywheel;
a support member supported by the clutch cover and disposed on the flywheel side with respect to the diaphragm spring with a gap therebetween;
a ring-shaped elastic member that is always sandwiched in a pressurized state between the support member and the diaphragm spring and generates a load that counteracts the biasing force of the diaphragm spring;
Equipped with
a clutch cover assembly in which the elastic member, in the rotational axis direction, a portion that abuts against the diaphragm spring in a cross section including the rotational axis of the clutch cover, is a convex portion formed with a curved surface that differs depending on the abutment position, and the different curved surface is a curved surface having a plurality of different radii.
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